JP5519649B2 - Methods for forming functionalized silanes - Google Patents
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Description
関連特許出願の相互参照
本出願は、2008年5月29日提出のMethod of Forming Functionalized Silanesなる表題の米国特許仮出願第61/130,271号の優先権の恩典を主張し、その開示は全体が参照により本明細書に組み入れられる。
This application claims the benefit of priority from US Provisional Application No. 61 / 130,271, filed May 29, 2008, entitled Method of Forming Functionalized Silanes, the entire disclosure of which is hereby incorporated by reference. Is incorporated herein by reference.
政府の権利の言明
本研究は、Defense Microelectronics Activityの助成番号DMEA H94003-08-2-0801およびNational Science Foundationの助成番号EPS-0447679によって一部助成を受けた。米国政府は本発明における支払い済みの実施権を有し、特定の限定された状況において、国防総省により与えられた助成の期間によって規定されるものを含む、妥当な期間、他者に実施権を付与するよう特許権者に要求する権利を有する。
Government Rights Statement This work was supported in part by Defense Microelectronics Activity grant number DMEA H94003-08-2-0801 and National Science Foundation grant number EPS-0447679. The U.S. government has paid licenses in the present invention, and in certain limited circumstances, grants licenses to others for a reasonable period, including those stipulated by the period of grant granted by the Department of Defense. Has the right to require the patentee to grant.
背景
ポリマーは電子材料の可撓層として評価の中心であったが、最近、より高い可動性を達成する手段として無機半導体へのプリント経路の開発に興味が持たれている。ロール・ツー・ロール製造環境において対費用効果の高いポリマー基板を用いるために、望ましい電気的性質を有する半導体への低温で大気圧の成膜経路が必要である。シクロヘキサシランなどの環式シランは、a-Si:H整流ダイオードおよび電界効果トランジスタへの液体シラン前駆体として有用であることが明らかにされている。液体環式シランは報告によるとアモルファスシリコンに変換し、続いて適当な条件下で結晶Siに変換することができる。初期の研究では、フィルム表面で集まる傾向のある、単純な無機ホウ素またはリン化合物をドーパントとして用いると、ドーパントの分布が不均一となる可能性が報告された。そのような不均一なドーピングは、得られる半導体フィルムの電気的性質が最適以下となる原因となりうる。シラン骨格に共有結合した1つまたは複数のヘテロ原子ドーパントを含む液体シランが入手可能であれば、他のシランとの良好な混和性を提供し、原子レベルでの混合および均一なドーパント分布が得られる可能性がある。
［先行技術文献］
・Wingeleth et al., Phosphorus and Sulfur and Related Elements, 39(1-2), 123-129 (1988).
・Norman et al., Inorg. Chem., 9(1), 98-103 (1970).
・Gokhale et al., Inorg. Chem., 3(8), 1141-1143 (1964)
・米国特許出願公開第2003/0229190号
・米国特許第6,541,354号
・米国特許第6,527,847号
Background Polymers have been the focus of evaluation as a flexible layer of electronic materials, but recently there has been interest in developing print routes to inorganic semiconductors as a means of achieving higher mobility. In order to use cost-effective polymer substrates in a roll-to-roll manufacturing environment, a low temperature and atmospheric pressure deposition path to a semiconductor with desirable electrical properties is required. Cyclic silanes such as cyclohexasilane have been shown to be useful as liquid silane precursors to a-Si: H rectifier diodes and field effect transistors. Liquid cyclic silanes can be reportedly converted to amorphous silicon and subsequently converted to crystalline Si under suitable conditions. Earlier studies reported that the use of simple inorganic boron or phosphorus compounds, which tend to collect on the film surface, can result in non-uniform dopant distribution. Such non-uniform doping can cause sub-optimal electrical properties of the resulting semiconductor film. If liquid silanes containing one or more heteroatom dopants covalently bonded to the silane backbone are available, they provide good miscibility with other silanes, resulting in atomic level mixing and uniform dopant distribution. There is a possibility that.
[Prior art documents]
Wingeleth et al., Phosphorus and Sulfur and Related Elements, 39 (1-2), 123-129 (1988).
Norman et al., Inorg. Chem., 9 (1), 98-103 (1970).
・ Gokhale et al., Inorg. Chem., 3 (8), 1141-1143 (1964)
・ US Patent Application Publication No. 2003/0229190
・ US Patent No.6,541,354
・ US Patent No. 6,527,847
概要
本出願は、ヘテロ原子ドープシラン化合物およびそのような化合物の生成方法を目的とする。この方法は一般に、Si-E結合を有するドープシランを形成するためにハロゲン置換シランを求核試薬と反応させる段階を含み、ここで「E」は第13族、第14族、第15族および/または第16族元素から選択してもよい。ドープシランは望ましくは周囲温度かつ周囲圧の条件下（例えば、298℃、1気圧）で液体である。
SUMMARY This application is directed to heteroatom-doped silane compounds and methods for producing such compounds. The method generally includes reacting a halogen-substituted silane with a nucleophile to form a doped silane having a Si-E bond, where “E” is Group 13,
ハロゲン置換シランは、環式または非環式シランをハロゲン化試薬と反応させることによって形成してもよい。他の態様において、ハロゲン置換シランは、アリール置換（例えば、フェニル置換）環式または非環式シランをハロゲン化水素と、AlCl3などのルイス酸触媒存在下で反応させることによって形成してもよい。特定の態様において、出発原料、反応条件および/または化学量論を、反応生成物が主にモノハロゲン置換および/またはジハロゲン置換シランであるように制御することが有利でありうる。モノクロロシクロペンタシラン、モノクロロシクロヘキサシラン、モノブロモシクロペンタシランおよびモノブロモシクロヘキサシランなどの、モノハロゲン置換環式シランは、本ドープシラン化合物を生成する際に用いる中間体として特に望ましいと考えられる。 Halogen-substituted silanes may be formed by reacting cyclic or acyclic silanes with halogenating reagents. In other embodiments, the halogen-substituted silane may be formed by reacting an aryl-substituted (eg, phenyl-substituted) cyclic or acyclic silane with a hydrogen halide in the presence of a Lewis acid catalyst such as AlCl 3. . In certain embodiments, it may be advantageous to control the starting materials, reaction conditions, and / or stoichiometry so that the reaction product is primarily a monohalogen-substituted and / or dihalogen-substituted silane. Monohalogen-substituted cyclic silanes, such as monochlorocyclopentasilane, monochlorocyclohexasilane, monobromocyclopentasilane, and monobromocyclohexasilane, are considered particularly desirable as intermediates used in producing the present doped silane compounds.
本ヘテロ原子ドープシラン化合物は下記の式を有していてもよい：
SinHm-y(EHz)y
式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；yは1からnまでの整数であり；zは2または3であり；かつEは第13族、第14族、第15族および/または第16族元素から選択される。
The heteroatom-doped silane compound may have the following formula:
Si n H my (EH z ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; y is an integer from 1 to n; z is 2 or 3; Selected from Group 13,
本ヘテロ原子ドープシラン化合物の例には、下記の式を有する環式シラン化合物が含まれる：
SinHm-y(PH2)y
式中、nは3以上の整数（一般には3から10）であり；mは2n-2または2nであり；かつyは1からnまでの整数である。
Examples of the present heteroatom doped silane compounds include cyclic silane compounds having the formula:
Si n H my (PH 2 ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3 (generally 3 to 10); m is 2n-2 or 2n; and y is an integer from 1 to n.
本ヘテロ原子ドープシラン化合物の他の例には、下記の式を有する、望ましくは周囲温度かつ周囲圧で液体である、非環式シラン化合物（例えば、分枝および/または直鎖シラン）が含まれる：
SinHm-y(PH2)y
式中、nは3以上の整数であり；mは2n+2であり；かつyは1からnまでの整数である。
Other examples of the present heteroatom doped silane compounds include acyclic silane compounds (eg, branched and / or straight chain silanes) having the formula: Desirably liquid at ambient temperature and pressure :
Si n H my (PH 2 ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3; m is 2n + 2; and y is an integer from 1 to n.
特定の態様において、1分子あたりヘテロ原子1個または2個だけを有するドープシラン化合物を生成することが有利でありうる。そのようなヘテロ原子ドープシラン化合物を生成するために用いうる適当な合成中間体には、下記の式を有するハロゲン置換環式シラン化合物が含まれる：
SinHm-yXy
式中、nは3以上の整数（一般には約3から10）であり；mは2n-2から2nまでの整数であり；yは1または2であり；かつXはそれぞれ独立にハロゲン原子を表す。適当な例には、シクロトリシラン、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、シリルシクロペンタシラン、シリルシクロヘキサシランおよびスピロ[4.4]ノナシランのモノまたはジハロゲン化誘導体が含まれる。
In certain embodiments, it may be advantageous to produce doped silane compounds having only one or two heteroatoms per molecule. Suitable synthetic intermediates that can be used to produce such heteroatom-doped silane compounds include halogen-substituted cyclic silane compounds having the formula:
Si n H my X y
In which n is an integer greater than or equal to 3 (generally about 3 to 10); m is an integer from 2n-2 to 2n; y is 1 or 2; and each X independently represents a halogen atom. Represent. Suitable examples include mono- or dihalogenated derivatives of cyclotrisilane, cyclopentasilane, cyclohexasilane, silylcyclopentasilane, silylcyclohexasilane and spiro [4.4] nonasilane.
特定の態様において、本ヘテロ原子ドープシラン化合物は、式：SinHm-y(EHz)yのドープシラン化合物を提供するためにSinHm-yXyを含む混合物を式：M(EHz)aの求核剤と反応させることにより調製してもよい。上式において、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；yは1からnまでの整数である。Eは第13族、第14族、第15族および/または第16族元素から選択されるヘテロ原子であり；zは2または3であり；aは1から4までの整数であり；かつMは金属原子含有部分である。反応は典型的には溶媒、例えば、グリム、ジグリムなどのエーテル溶媒存在下で実施する。例えば、ハロゲン化シランは式：M(PH2)aの求核剤と反応させてもよい。そのような求核剤の適当な例には、NaPH2、LiPH2、NaAl(PH2)4およびLiAl(PH2)4が含まれる。
In a particular embodiment, the heteroatom-doped silane compound comprises a mixture comprising Si n H my X y to provide a doped silane compound of formula: Si n H my (EH z ) y of formula M (EH z ) a It may be prepared by reacting with a nucleophile. In the above formula, n is an integer of 3 or more; m is an integer from 2n−2 to 2n + 2; y is an integer from 1 to n. E is a heteroatom selected from Group 13,
特定の態様において、本出願は、下記の式のハロゲン化環式シランの生成方法を提供する：
SinHm-yXy
式中、nは3以上の整数（一般には約3から10）であり；mは2n-2または2nであり；yは1または2であり；かつXはそれぞれ独立にハロゲン原子を表す。この方法は、式：SinHm-yXyを有するハロ-シランを提供するために環式シラン（例えば、単環式または二環式のいずれか）をハロゲン化剤と反応させる段階を含む：
式中、nは3以上の整数（一般には約3から10であり；mは2n-2から2nまでの整数であり；yは1または2であり；かつXはそれぞれ独立にハロゲン原子を表す。適当なハロゲン化剤の例にはAgCl、HgCl2、HgBr2、N-クロロスクシンイミド（「NCS」）、N-ブロモスクシンイミド（「NBS」）、SnCl4およびヨウ素（I2）が含まれる。
In certain embodiments, the application provides a method for producing a halogenated cyclic silane of the formula:
Si n H my X y
Wherein n is an integer greater than or equal to 3 (generally about 3 to 10); m is 2n-2 or 2n; y is 1 or 2; and X each independently represents a halogen atom. The method includes reacting a cyclic silane (eg, either monocyclic or bicyclic) with a halogenating agent to provide a halo-silane having the formula: Si n H my X y :
Where n is an integer greater than or equal to 3 (generally about 3 to 10; m is an integer from 2n-2 to 2n; y is 1 or 2; and each X independently represents a halogen atom Examples of suitable halogenating agents include AgCl, HgCl 2 , HgBr 2 , N-chlorosuccinimide (“NCS”), N-bromosuccinimide (“NBS”), SnCl 4 and iodine (I 2 ).
他の態様において、ヘテロ原子ドープシラン化合物は、SinHm-yXyを含む混合物を他のリン含有求核剤と反応させることによって調製してもよい。例えば、式：SinHm-y(PHSiH3)yを有するヘテロ原子ドープシランを提供するために、ハロゲン化シランをM*がアルカリ金属（例えば、Li）である式：M*PHSiH3のリン含有求核剤と反応させてもよく、式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；かつyは1からnまでの整数（しばしば望ましくは1または2）である。 In other embodiments, heteroatom-doped silane compounds may be prepared by reacting a mixture comprising Si n H my X y with other phosphorus-containing nucleophiles. For example, to provide a heteroatom-doped silane having the formula: Si n H my (PHSiH 3 ) y , the halogenated silane is a phosphorus-containing sought of the formula: M * PHSiH 3 where M * is an alkali metal (eg, Li). May be reacted with a nucleating agent, where n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; and y is an integer from 1 to n (often desirably 1 Or 2).
特定の他の態様において、ヘテロ原子ドープシラン化合物は、式：SinHm-y(P(SiH3)2)yを有するヘテロ原子ドープシランを提供するために、SinHm-yXyを含む混合物を、M*がアルカリ金属（例えば、Li）である式：M*P(SiH3)2のリン含有求核剤と反応させることにより調製してもよく、式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；かつyは1からnまでの整数（しばしば望ましくは1または2）である。
[本発明1001]
下記の式を有するドープシラン：
Si n H m-y (PH 2 ) y
式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；かつyは1からnまでの整数である。
[本発明1002]
下記の式を有する環式化合物である、本発明1001のドープシラン：
Si n H m-y (PH 2 ) y
式中、nは3から10までの整数であり；mは2n-2または2nであり；かつyは1からnまでの整数である。
[本発明1003]
nが3から10までの整数である、本発明1001のドープシラン。
[本発明1004]
シクロトリシランに結合している1つまたは2つの-PH 2 部分を有する該シクロトリシランである、本発明1001のドープシラン。
[本発明1005]
シクロペンタシランに結合している1つまたは2つの-PH 2 部分を有する該シクロペンタシランである、本発明1001のドープシラン。
[本発明1006]
シクロヘキサシランに結合している1つまたは2つの-PH 2 部分を有する該シクロヘキサシランである、本発明1001のドープシラン。
[本発明1007]
シリルシクロペンタシランに結合している1つまたは2つの-PH 2 部分を有する該シリルシクロペンタシランである、本発明1001のドープシラン。
[本発明1008]
シリルシクロヘキサシランに結合している1つまたは2つの-PH 2 部分を有する該シリルシクロヘキサシランである、本発明1001のドープシラン。
[本発明1009]
スピロ[4.4]ノナシランに結合している1つまたは2つの-PH 2 部分を有する該スピロ[4.4]ノナシランである、本発明1001のドープシラン。
[本発明1010]
周囲温度かつ周囲圧の条件下（例えば、298℃、1気圧）で液体である、本発明1001のドープシラン。
[本発明1011]
mが2nである、本発明1001のドープシラン。
[本発明1012]
mが2n-2である、本発明1001のドープシラン。
[本発明1013]
mが2n+2である、本発明1001のドープシラン。
[本発明1014]
式：Si 6 H 11 (PH 2 )を有する、本発明1001のドープシラン。
[本発明1015]
式：Si 6 H 10 (PH 2 ) 2 を有する、本発明1001のドープシラン。
[本発明1016]
式：Si 5 H 9 (PH 2 )を有する、本発明1001のドープシラン。
[本発明1017]
式：Si 5 H 8 (PH 2 ) 2 を有する、本発明1001のドープシラン。
[本発明1018]
下記の式を有するヘテロ原子ドープシラン：
Si n H m-y (P(SiH 3 ) 2 ) y
式中、nは3から10までの整数であり；mは2n-2または2nであり；かつyは1または2である。
[本発明1019]
下記の式を有するヘテロ原子ドープシラン：
Si n H 2n-y (P(SiH 3 ) 2 ) y
式中、nは3から7までの整数であり；かつyは1または2である。
[本発明1020]
下記の式を有するハロゲン置換環式シラン：
Si n H m-y X y
式中、nは3以上の整数（一般には3から10）であり；mは2n-2または2nであり；yは1または2であり；かつXはそれぞれ独立にハロゲン原子を表す。
[本発明1021]
ドープシランの調製方法であって、
式：Si n H m-y (PH 2 ) y を有するヘテロ原子ドープシランを提供するためにSi n H m-y X y およびM(PH 2 ) z を含む混合物を反応させる段階を含み、
式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；yは1からnまでの整数であり；zは1から4までの整数であり；Xはそれぞれ独立にハロゲン原子であり；かつMは金属原子含有部分である、方法。
[本発明1022]
Mがアルカリ金属である、本発明1021の方法。
[本発明1023]
M(PH 2 ) z がLiPH 2 、NaPH 2 、KPH 2 、LiAl(PH 2 ) 4 、またはNaAl(PH 2 ) 4 である、本発明1021の方法。
[本発明1024]
ドープシランの調製方法であって、
式：Si n H m-y (PRSiH 3 ) y を有するヘテロ原子ドープシランを提供するためにSi n H m-y X y およびM * PRSiH 3 を含む混合物を反応させる段階を含み、
式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；yは1からnまでの整数であり；M * はアルカリ金属であり；RはHまたはSiH 3 であり；かつXはそれぞれ独立にハロゲン原子を表す、方法。
[本発明1025]
M * PRSiH 3 がLiPHSiH 3 および/またはLiP(SiH 3 ) 2 である、本発明1024の方法。
[本発明1026]
ドープシランの調製方法であって、
式：Si n H m-y (P(SiH 3 ) 2 ) y を有するヘテロ原子ドープシランを提供するためにSi n H m-y X y およびM * P(SiH 3 ) 2 を含む混合物を反応させる段階を含み、
式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；yは1からnまでの整数であり；M * はアルカリ金属（例えばLi）であり；かつXはそれぞれ独立にハロゲン原子を表す、方法。
[本発明1027]
ハロゲン原子が臭素および/または塩素原子である、本発明1026の方法。
In certain other embodiments, the heteroatom-doped silane compound comprises a mixture comprising Si n H my X y to provide a heteroatom-doped silane having the formula: Si n H my (P (SiH 3 ) 2 ) y It may be prepared by reacting with a phosphorus-containing nucleophile of the formula M * P (SiH 3 ) 2 where M * is an alkali metal (eg Li), where n is an integer greater than or equal to 3 M is an integer from 2n-2 to 2n + 2; and y is an integer from 1 to n (often 1 or 2 is desirable).
[Invention 1001]
Doped silane having the formula:
Si n H my (PH 2 ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; and y is an integer from 1 to n.
[Invention 1002]
The doped silane of the present invention 1001, which is a cyclic compound having the formula:
Si n H my (PH 2 ) y
Where n is an integer from 3 to 10; m is 2n-2 or 2n; and y is an integer from 1 to n.
[Invention 1003]
The doped silane of the invention 1001, wherein n is an integer from 3 to 10.
[Invention 1004]
Is the cyclotrimethylene silanes having one or two -PH 2 moiety attached to the cycloalkyl trisilane, doped silane of the present invention 1001.
[Invention 1005]
Is the cyclopentasilane having one or two -PH 2 moiety attached to cyclopentasilane, doped silane of the present invention 1001.
[Invention 1006]
Is the cyclohexasilane having one or two -PH 2 moiety attached to cyclohexasilane, doped silane of the present invention 1001.
[Invention 1007]
Is the silylcyclopentasilane having one or two -PH 2 moiety attached to silylcyclopentasilane, doped silane of the present invention 1001.
[Invention 1008]
Is the silyl cyclohexasilane having one or two -PH 2 moiety attached to the silyl cyclohexasilane, doped silane of the present invention 1001.
[Invention 1009]
Spiro [4.4] is the spiro [4.4] Nonashiran having one or two -PH 2 moiety attached to Nonashiran, doped silane of the present invention 1001.
[Invention 1010]
The doped silane of this invention 1001 that is liquid under conditions of ambient temperature and pressure (eg, 298 ° C., 1 atmosphere).
[Invention 1011]
The doped silane of the invention 1001 wherein m is 2n.
[Invention 1012]
The doped silane of the invention 1001 wherein m is 2n-2.
[Invention 1013]
The doped silane of the invention 1001 wherein m is 2n + 2.
[Invention 1014]
The doped silane of this invention 1001 having the formula: Si 6 H 11 (PH 2 ).
[Invention 1015]
The doped silane of the invention 1001 having the formula: Si 6 H 10 (PH 2 ) 2 .
[Invention 1016]
The doped silane of the invention 1001 having the formula: Si 5 H 9 (PH 2 ).
[Invention 1017]
The doped silane of the invention 1001 having the formula: Si 5 H 8 (PH 2 ) 2 .
[Invention 1018]
Heteroatom-doped silane having the formula:
Si n H my (P (SiH 3 ) 2 ) y
Where n is an integer from 3 to 10; m is 2n-2 or 2n; and y is 1 or 2.
[Invention 1019]
Heteroatom-doped silane having the formula:
Si n H 2n-y (P (SiH 3 ) 2 ) y
Where n is an integer from 3 to 7; and y is 1 or 2.
[Invention 1020]
Halogen-substituted cyclic silane having the formula:
Si n H my X y
In which n is an integer greater than or equal to 3 (generally 3 to 10); m is 2n-2 or 2n; y is 1 or 2; and X each independently represents a halogen atom.
[Invention 1021]
A method for preparing doped silane, comprising:
Reacting a mixture comprising Si n H my X y and M (PH 2 ) z to provide a heteroatom-doped silane having the formula: Si n H my (PH 2 ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; y is an integer from 1 to n; z is an integer from 1 to 4; X Wherein each is independently a halogen atom; and M is a metal atom-containing moiety.
[Invention 1022]
The method of the present invention 1021 wherein M is an alkali metal.
[Invention 1023]
The method of the present invention 1021, wherein M (PH 2 ) z is LiPH 2 , NaPH 2 , KPH 2 , LiAl (PH 2 ) 4 , or NaAl (PH 2 ) 4 .
[Invention 1024]
A method for preparing doped silane, comprising:
Reacting a mixture comprising Si n H my X y and M * PRSiH 3 to provide a heteroatom-doped silane having the formula: Si n H my (PRSiH 3 ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; y is an integer from 1 to n; M * is an alkali metal; R is H or A method wherein SiH 3 ; and X each independently represents a halogen atom.
[Invention 1025]
The method of the invention 1024, wherein M * PRSiH 3 is LiPHSiH 3 and / or LiP (SiH 3 ) 2 .
[Invention 1026]
A method for preparing doped silane, comprising:
Reacting a mixture comprising Si n H my X y and M * P (SiH 3 ) 2 to provide a heteroatom-doped silane having the formula: Si n H my (P (SiH 3 ) 2 ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; y is an integer from 1 to n; M * is an alkali metal (eg Li); And each X independently represents a halogen atom.
[Invention 1027]
The method of the present invention 1026 wherein the halogen atom is a bromine and / or chlorine atom.
詳細な説明
本ヘテロ原子ドープシラン化合物は、ドープシランを形成するためにハロゲン置換シランを求核試薬と反応させることにより生成してもよい。例えば、ハロゲン化シランをリン含有求核剤と反応させて、Si-P結合を含む化合物を形成してもよい。得られる生成物、すなわちリンドープシランは、望ましくは周囲温度かつ周囲圧（例えば、298℃、1気圧）で液体である。
DETAILED DESCRIPTION The heteroatom-doped silane compound may be produced by reacting a halogen-substituted silane with a nucleophile to form a doped silane. For example, a halogenated silane may be reacted with a phosphorus-containing nucleophile to form a compound containing a Si—P bond. The resulting product, ie phosphorus-doped silane, is desirably a liquid at ambient temperature and pressure (eg, 298 ° C., 1 atmosphere).
ハロゲン置換シランは、環式または非環式シランをハロゲン化試薬と反応させることによって形成してもよい。いくつかの態様において、出発原料、反応条件および/または化学量論を、反応生成物が主にハロゲン原子1個または2個だけで置換されたシランであるように制御してもよい。ハロゲン化反応は、典型的には溶媒、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素および/またはジクロロエタンなどの塩素化炭化水素溶媒の存在下で実施する。 Halogen-substituted silanes may be formed by reacting cyclic or acyclic silanes with halogenating reagents. In some embodiments, the starting material, reaction conditions, and / or stoichiometry may be controlled such that the reaction product is a silane that is primarily substituted with only one or two halogen atoms. The halogenation reaction is typically carried out in the presence of a solvent, for example a chlorinated hydrocarbon solvent such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride and / or dichloroethane.
いくつかの態様において、ハロゲン置換シランは、シラン化合物、例えば、シクロトリシラン、シクロペンタシラン、またはシクロヘキサシランなどの環式シランを塩素化溶媒（例えば、塩化メチレン）に溶解し、シランの溶液をAgCl、HgCl2、HgBr2、BCl3、またはSnCl4などの無機ハロゲン化試薬と共に撹拌することにより形成してもよい。そのような場合、過剰のハロゲン化試薬を用いてもよい。反応混合物を数時間撹拌した後、モノおよびジハロゲン化シランを含む混合物が典型的に得られる。 In some embodiments, the halogen-substituted silane is obtained by dissolving a silane compound, for example, a cyclic silane such as cyclotrisilane, cyclopentasilane, or cyclohexasilane, in a chlorinated solvent (eg, methylene chloride). May be formed by stirring with an inorganic halogenating reagent such as AgCl, HgCl 2 , HgBr 2 , BCl 3 , or SnCl 4 . In such cases, an excess of halogenating reagent may be used. After stirring the reaction mixture for several hours, a mixture containing mono and dihalogenated silanes is typically obtained.
他の態様において、シラン化合物、例えば、シクロトリシラン、シクロペンタシラン、またはシクロヘキサシランなどの環式シランを塩素化溶媒（例えば、塩化メチレンまたは四塩化炭素）に溶解し、化学量論量のN-クロロスクシンイミド（「NCS」）またはN-ブロモスクシンイミド（「NBS」）を溶液に加えてもよい。化学量論量とは、シランに付加されることが望まれる各ハロゲンについて、1当量のハロゲン化試薬を加えることを意味する。例えば、モノハロゲン化シランが望まれる生成物である場合、各1モルのシランに対し1モルのNBSまたはNCSを溶液に加える。ジハロゲン化シランが望まれる生成物である場合、各1モルのシランに対し2モルのNBSまたはNCSを溶液に加える。 In other embodiments, a silane compound, eg, a cyclic silane such as cyclotrisilane, cyclopentasilane, or cyclohexasilane, is dissolved in a chlorinated solvent (eg, methylene chloride or carbon tetrachloride) and a stoichiometric amount is added. N-chlorosuccinimide (“NCS”) or N-bromosuccinimide (“NBS”) may be added to the solution. Stoichiometric amount means adding one equivalent of halogenating reagent for each halogen desired to be added to the silane. For example, if monohalogenated silane is the desired product, 1 mole of NBS or NCS is added to the solution for each mole of silane. If dihalogenated silane is the desired product, 2 moles of NBS or NCS is added to the solution for each mole of silane.
適当なハロゲン化シラン中間体の例には下記が含まれる：
シクロトリシランに結合している1個または2個のハロゲン原子を有する該シクロトリシラン；
シクロペンタシランに結合している1個または2個のハロゲン原子を有する該シクロペンタシラン；
シクロヘキサシランに結合している1個または2個のハロゲン原子を有する該シクロヘキサシラン；
シリルシクロペンタシランに結合している1個または2個のハロゲン原子を有する該シリルシクロペンタシラン；
シリルシクロヘキサシランに結合している1個または2個のハロゲン原子を有する該シリルシクロヘキサシラン；および
スピロ[4.4]ノナシランに結合している1個または2個のハロゲン原子を有する該スピロ[4.4]ノナシラン。
Examples of suitable halogenated silane intermediates include:
The cyclotrisilane having one or two halogen atoms bonded to the cyclotrisilane;
The cyclopentasilane having one or two halogen atoms bonded to the cyclopentasilane;
The cyclohexasilane having one or two halogen atoms bonded to the cyclohexasilane;
The silylcyclopentasilane having one or two halogen atoms bonded to the silylcyclopentasilane;
The silylcyclohexasilane having one or two halogen atoms bonded to silylcyclohexasilane; and the spiro [4.4] spiro [4.4] having one or two halogen atoms bonded to nonasilane. ] Nonasilane.
本ヘテロ原子ドープシラン化合物を生成するために用いうるハロゲン化シラン化合物は、ハロゲン化試薬を対応するシラン前駆体と反応させることにより生成してもよい。適当なハロゲン化試薬の例には下記が含まれる：
AgCl、HgCl2、HgBr2、SnCl4、I2、N-クロロスクシンイミド（「NCS」）、およびN-ブロモスクシンイミド（「NBS」）。
The halogenated silane compound that can be used to produce the heteroatom-doped silane compound may be produced by reacting a halogenating reagent with the corresponding silane precursor. Examples of suitable halogenating reagents include:
AgCl, HgCl 2, HgBr 2,
本ヘテロ原子ドープシラン化合物を生成するために用いうる適当なリン含有求核剤の例には下記が含まれる：
LiPH2、NaPH2、KPH2、LiAl(PH2)4、NaAl(PH2)4、LiHPSiH3、LiP(SiH3)2およびLiAl(PHSiH3)4。
Examples of suitable phosphorus-containing nucleophiles that can be used to produce the heteroatom-doped silane compound include:
LiPH 2, NaPH 2, KPH 2 , LiAl (PH 2) 4, NaAl (PH 2) 4, LiHPSiH 3, LiP (SiH 3) 2 and LiAl (PHSiH 3) 4.
以下、本組成物の生成方法のいくつかの実例に言及する。以下の態様はそのような方法および組成物の例示にすぎないと考えられるべきであり、いかなる様式においても限定的であると考えられるべきではない。 In the following, reference will be made to some examples of how to produce the composition. The following embodiments are to be considered merely illustrative of such methods and compositions and should not be considered limiting in any manner.
実施例1：Si6H12-nCln（n＝l、2）へのAgCl経路
所望のクロロシラン生成物、Si6H12-nCln（n＝1、2）を下記のとおりに調製した：2mLの塩化メチレン（CH2Cl2）中に185.5mg（1.03mmol、1.00当量）のシクロヘキサシラン、Si6H12を溶解し、これに過剰量（515.4mg、3.60mmol、3.50当量）の塩化銀、AgClを固体で激しく撹拌しながら加えた。銀化合物は光感受性であるため、反応混合物を暗所で撹拌した。室温（25℃）で3.5時間撹拌した後、反応混合物は金属銀、Ag0の形成を示す暗灰色であった。この混合物をろ過して灰色沈澱（ppt）を除去し、無色澄明の溶液を得た。この生成物溶液をGC-MSで分析し（図1参照）、Si6H12の69.1％がモノクロロシクロヘキサシラン、Si6H11Clに変換され、11.8％がジクロロシクロヘキサシラン、Si6H1OCl2に変換されたことが確立された。したがって、Si6H12出発原料の19.1％は未反応のままであった。
Example 1: Preparation Si 6 H 12-n Cl n (n = l, 2) AgCl path desired chlorosilane product to, Si 6 H 12-n Cl n the (n = 1, 2) as follows : 185.5 mg (1.03 mmol, 1.00 equivalent) of cyclohexasilane, Si 6 H 12 was dissolved in 2 mL of methylene chloride (CH 2 Cl 2 ), and an excess amount (515.4 mg, 3.60 mmol, 3.50 equivalent) was added thereto. Of silver chloride and AgCl were added as solids with vigorous stirring. Since the silver compound is light sensitive, the reaction mixture was stirred in the dark. After stirring for 3.5 hours at room temperature (25 ° C.), the reaction mixture was dark gray indicating the formation of metallic silver, Ag 0 . The mixture was filtered to remove the gray precipitate (ppt) and a colorless clear solution was obtained. This product solution was analyzed by GC-MS (see Figure 1). 69.1% of Si 6 H 12 was converted to monochlorocyclohexasilane and Si 6 H 11 Cl, and 11.8% was dichlorocyclohexasilane and Si 6 H. that was converted to 1O Cl 2 is established. Therefore, 19.1% of the Si 6 H 12 starting material remained unreacted.
実施例2：Si6H12-nCln（n＝l、2）へのHgCl2経路
所望のクロロシラン生成物、Si6H12-nCln（n＝1、2）を下記のとおりに調製した：5mLのCH2Cl2中に217.5mg（1.20mmol、1.00当量）のSi6H12を溶解し、これに過剰量（1.31g、4.81mmol、4.00当量）の塩化水銀（II）、HgCl2を固体で激しく撹拌しながらゆっくり加えた。最初、観察可能な反応は認められず、したがって、反応混合物を撹拌した。夜の間に液体水銀が生じ、所望の反応が起こったことを示唆した。溶液混合物をろ過して未反応のHgCl2を除去した。これは、生じた液体水銀副生成物から溶液混合物を注意深くデカンテーションすることにより行った。ろ過後、ろ液は無色澄明溶液となった。生成物溶液をGC-MSで分析し（図2参照）、Si6H12の91.5％がSi6H11Clに変換され、7.6％がSi6H1OCl2に変換されたことが結論づけられた。したがって、0.9％の未反応Si6H12が残っていた。
Example 2: HgCl 2 route to Si 6 H 12-n Cl n (n = 1, 2) The desired chlorosilane product, Si 6 H 12-n Cl n (n = 1, 2) is as follows: Prepared: 217.5 mg (1.20 mmol, 1.00 equiv) Si 6 H 12 dissolved in 5 mL CH 2 Cl 2 , to which an excess (1.31 g, 4.81 mmol, 4.00 equiv) mercury (II) chloride, HgCl 2 was slowly added as a solid with vigorous stirring. Initially no observable reaction was observed and therefore the reaction mixture was stirred. Liquid mercury formed during the night, suggesting that the desired reaction occurred. The solution mixture was filtered to remove HgCl 2 unreacted. This was done by carefully decanting the solution mixture from the resulting liquid mercury byproduct. After filtration, the filtrate became a colorless clear solution. The product solution was analyzed by GC-MS (see Figure 2) and concluded that 91.5% of Si 6 H 12 was converted to Si 6 H 11 Cl and 7.6% was converted to Si 6 H 1O Cl 2. It was. Therefore, 0.9% of unreacted Si 6 H 12 remained.
実施例3：Si6H12-nCln（n＝l、2）へのSnCl4経路
所望のクロロシラン生成物、Si6H12-nCln（n＝1、2）を下記のとおりに調製した：まず100mLフラスコ内の30mLのCH2Cl2中に2.40g（13.33mmol）のSi6H12を溶解した。次いで、この溶液を-10℃に冷却し、その時点で過剰のSnCl4（5.20g、20mmol）を混合物に加えた。反応物を2分間激しく撹拌し、次いでフリーザー（-10℃）内で2日間保存した。生じた白色沈澱をろ去し、ろ液を減圧下で蒸留して、無色の液体1.8gを得た。液体生成物をGC-MSで分析し、Si6H12の65％がSi6H11Clに変換され、5％がSi6H1OCl2に変換されたことが結論づけられた。したがって、30％の未反応Si6H12が残っていた。
Example 3: SnCl 4 route to Si 6 H 12-n Cl n (n = 1, 2) The desired chlorosilane product, Si 6 H 12-n Cl n (n = 1, 2) is as follows: Prepared: 2.40 g (13.33 mmol) of Si 6 H 12 was first dissolved in 30 mL of CH 2 Cl 2 in a 100 mL flask. The solution was then cooled to −10 ° C. at which point excess SnCl 4 (5.20 g, 20 mmol) was added to the mixture. The reaction was stirred vigorously for 2 minutes and then stored in a freezer (−10 ° C.) for 2 days. The resulting white precipitate was removed by filtration, and the filtrate was distilled under reduced pressure to obtain 1.8 g of a colorless liquid. The liquid product was analyzed by GC-MS and it was concluded that 65% of Si 6 H 12 was converted to Si 6 H 11 Cl and 5% was converted to Si 6 H 1O Cl 2 . Therefore, 30% of unreacted Si 6 H 12 remained.
実施例4：NaAl(PH2)4を介してのH2PHSiMe2の形成
NaAl(PH2)4を下記のとおりに調製した：2mLのジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）中に懸濁した50.4mgのNaPH2（0.90mmol、1.00当量）を1mLに溶解した30.8mgのAlCl3（0.231mmol、3.90当量）と反応させ、混濁白色スラリーを生じた。この白色沈澱は塩化ナトリウム、NaClの形成に一致した。バイアルを3×1mLのジグリムで洗浄することによりAlCl3を定量的に移して6mLの混合物とし、これを終夜撹拌した。終夜撹拌した後、反応混合物をろ過して淡黄色澄明ろ液および白色固体を得た。固体を3×1mLのジグリムで洗浄して所望の生成物を溶液に定量的に移した。このNaAl(PH2)4の溶液を撹拌しながら、これに103μLのクロロジメチルシラン（0.852g/mL、0.93mmol、4.01当量）、HSiMe2Clをマイクロシリンジにより加え、混濁溶液を生じた。混濁はNaCl副生成物の形成によるものであった。混合物を10分間撹拌した後、ろ過し、淡黄色の生成物溶液を得た。この生成物ろ液をGC-MSで分析し（図3）、所望のH2PHSiMe2のSi-P含有生成物の形成が示された。
Example 4: Formation of H 2 PHSiMe 2 via NaAl (PH 2 ) 4
NaAl (PH 2 ) 4 was prepared as follows: 30.8 mg AlCl 3 (0.231) dissolved in 1 mL of 50.4 mg NaPH 2 (0.90 mmol, 1.00 eq) suspended in 2 mL diethylene glycol dimethyl ether (diglyme). mmol, 3.90 eq.) resulting in a turbid white slurry. This white precipitate was consistent with the formation of sodium chloride and NaCl. The AlCl 3 was quantitatively transferred into the 6 mL mixture by washing the vial with 3 × 1 mL diglyme, which was stirred overnight. After stirring overnight, the reaction mixture was filtered to give a pale yellow clear filtrate and a white solid. The solid was washed with 3 × 1 mL diglyme to quantitatively transfer the desired product to the solution. While stirring the solution of NaAl (PH 2 ) 4 , 103 μL of chlorodimethylsilane (0.852 g / mL, 0.93 mmol, 4.01 equivalents) and HSiMe 2 Cl were added to the solution by a microsyringe to form a turbid solution. Turbidity was due to the formation of NaCl by-products. The mixture was stirred for 10 minutes and then filtered to give a pale yellow product solution. The product filtrate was analyzed by GC-MS (FIG. 3), indicating the formation of the desired H 2 PHSiMe 2 Si—P containing product.
例示的態様：
以下、本明細書に記載する対象物のいくつかの例示的態様に言及する。以下の態様は本明細書に記載する対象物の様々な特徴、特性、および利点を含みうる例示的態様を記載する。したがって、以下の態様は可能な態様すべてを包括するものと考えられるべきではなく、またはそうではなく、本明細書に記載する方法、材料およびコーティングの範囲を限定すると考えられるべきではない。
Exemplary embodiments:
Reference will now be made to some exemplary embodiments of the objects described herein. The following aspects describe exemplary aspects that may include various features, characteristics, and advantages of the objects described herein. Thus, the following embodiments should not be construed as encompassing all possible embodiments, or otherwise, should be considered as limiting the scope of the methods, materials, and coatings described herein.
一つの態様は、ドープシランの調製方法であって、式：SinHm-y(PH2)yを有するヘテロ原子ドープシランを提供するためにSinHm-yXyおよびMPH2を含む混合物を反応させる段階を含み、式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；yは1からnまでの整数であり；Xはそれぞれ独立にハロゲン原子であり；かつMは金属原子含有部分である方法を提供する。MPH2の適当な例にはLiPH2、NaPH2、KPH2、LiAl(PH2)4、およびNaAl(PH2)4が含まれる。 One embodiment is a method of preparing a doped silane, the step of reacting a mixture comprising Si n H my X y and MPH 2 to provide a heteroatom-doped silane having the formula: Si n H my (PH 2 ) y In which n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; y is an integer from 1 to n; and each X is independently a halogen atom And M provides a metal atom containing moiety. Suitable examples of MPH 2 include LiPH 2 , NaPH 2 , KPH 2 , LiAl (PH 2 ) 4 , and NaAl (PH 2 ) 4 .
この態様において、方法は、SinH2n-yXyをNaPH2と反応させる段階、
またはSinH2n-yXyをNaAl(PH2)4と反応させる段階；例えば、
Si6H11ClをNaAl(PH2)4と；
Si5H9ClをNaAl(PH2)4と；
Si3H5ClをNaAl(PH2)4と；または
Si7H13ClをNaAl(PH2)4と反応させる段階を含んでいてもよい。
In this embodiment, the method comprises reacting Si n H 2n-y X y with NaPH 2
Or reacting Si n H 2n-y X y with NaAl (PH 2 ) 4 ;
Si 6 H 11 Cl with NaAl (PH 2 ) 4 ;
Si 5 H 9 Cl with NaAl (PH 2 ) 4 ;
Si 3 H 5 Cl with NaAl (PH 2 ) 4 ; or
A step of reacting Si 7 H 13 Cl with NaAl (PH 2 ) 4 may be included.
別の態様において、ヘテロ原子ドープシラン化合物は、式：SinHm-y(P(SiH3)2)yを有するヘテロ原子ドープシランを提供するためにSinHm-yXyおよびLiP(SiH3)2を含む混合物を反応させることにより形成してもよく、式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；かつyは1からnまでの整数である。 In another embodiment, the heteroatom-doped silane compound comprises Si n H my X y and LiP (SiH 3 ) 2 to provide a heteroatom-doped silane having the formula: Si n H my (P (SiH 3 ) 2 ) y Wherein n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; and y is an integer from 1 to n. is there.
別の態様において、ヘテロ原子ドープシラン化合物は、式：SinHm-y(PHSiH3)yを有するヘテロ原子ドープシランを提供するためにSinHm-yXyおよびLiPHSiH3を含む混合物を反応させることにより形成してもよく、式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；かつyは1からnまでの整数である。 In another embodiment, the heteroatom-doped silane compound is formed by reacting a mixture comprising Si n H my X y and LiPHSiH 3 to provide a heteroatom-doped silane having the formula: Si n H my (PHSiH 3 ) y Where n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; and y is an integer from 1 to n.
本ヘテロ原子ドープシラン化合物の適当な例には、下記の式を有するドープシランが含まれる：
SinHm-y(PH2)y
式中、nは3以上の整数であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；かつyは1からnまでの整数であり、しばしばyは1または2である。本ヘテロ原子ドープシラン化合物は、望ましくは下記の式の1つまたは複数を有する化合物を含んでいてもよい：
Si6H11(PH2)；
Si6H10(PH2)2；
Si5H9(PH2)；および
Si5H8(PH2)2。
Suitable examples of the heteroatom-doped silane compound include doped silanes having the formula:
Si n H my (PH 2 ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3; m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; and y is an integer from 1 to n, often y is 1 or 2. The heteroatom doped silane compound may desirably include a compound having one or more of the following formulas:
Si 6 H 11 (PH 2 );
Si 6 H 10 (PH 2 ) 2 ;
Si 5 H 9 (PH 2 ); and
Si 5 H 8 (PH 2 ) 2 .
本ヘテロ原子ドープシラン化合物の他の例には、下記の式を有するドープ環式シランが含まれる：
SinHm-y(PH2)y
式中、nは3から10までの整数であり；mは2n-2または2nであり；かつyは1からnまでの整数である。
Other examples of the heteroatom-doped silane compounds include doped cyclic silanes having the formula:
Si n H my (PH 2 ) y
Where n is an integer from 3 to 10; m is 2n-2 or 2n; and y is an integer from 1 to n.
本ヘテロ原子ドープシラン化合物の他の例には、下記の式を有するドープシランが含まれる：
SinHm-y(P(SiH3)2)y
式中、nは3以上の整数（典型的には3から10）であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；かつyは1からnまでの整数（しばしば望ましくは1または2）である。
Other examples of the heteroatom-doped silane compounds include doped silanes having the formula:
Si n H my (P (SiH 3 ) 2 ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3 (typically 3 to 10); m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; and y is an integer from 1 to n (often desirably 1 Or 2).
本ヘテロ原子ドープシラン化合物の他の例には、下記の式を有するドープシランが含まれる：
SinHm-y(PHSiH3)y
式中、nは3以上の整数（典型的には3から10）であり；mは2n-2から2n+2までの整数であり；かつyは1からnまでの整数（しばしば望ましくは1または2）である。
Other examples of the heteroatom-doped silane compounds include doped silanes having the formula:
Si n H my (PHSiH 3 ) y
Where n is an integer greater than or equal to 3 (typically 3 to 10); m is an integer from 2n-2 to 2n + 2; and y is an integer from 1 to n (often desirably 1 Or 2).
特定の態様は、下記の式を有するハロゲン置換環式シランを提供する：
SinHm-yXy
式中、nは3以上の整数（一般には3から10）であり；mは2nまたは2n-2であり；yは1または2であり；かつXはそれぞれ独立にハロゲン原子を表す。適当な例には下記が含まれる：
nが3であり；mが6であり；yが1であり；かつXが塩素原子である、ハロゲン置換環式シラン；
nが5であり；mが10であり；yが1であり；かつXが塩素原子である、ハロゲン置換環式シラン；
nが6であり；mが12であり；yが1であり；かつXが塩素原子である、ハロゲン置換環式シラン；または
nが7であり；mが14であり；yが1であり；かつXが塩素原子である、ハロゲン置換環式シラン。
Certain embodiments provide halogen-substituted cyclic silanes having the formula:
Si n H my X y
Wherein n is an integer greater than or equal to 3 (generally 3 to 10); m is 2n or 2n-2; y is 1 or 2; and X each independently represents a halogen atom. Suitable examples include:
a halogen-substituted cyclic silane, wherein n is 3, m is 6, y is 1, and X is a chlorine atom;
a halogen-substituted cyclic silane wherein n is 5; m is 10; y is 1; and X is a chlorine atom;
a halogen-substituted cyclic silane wherein n is 6; m is 12; y is 1; and X is a chlorine atom; or
A halogen-substituted cyclic silane, wherein n is 7, m is 14, y is 1, and X is a chlorine atom.
ハロゲン置換環式シランのさらなる適当な例には下記が含まれる：
nが3であり；mが6であり；yが1であり；かつXが臭素原子である、ハロゲン置換環式シラン；
nが5であり；mが10であり；yが1であり；かつXが臭素原子である、ハロゲン置換環式シラン；
nが6であり；mが12であり；yが1であり；かつXが臭素原子である、ハロゲン置換環式シラン；または
nが7であり；mが14であり；yが1であり；かつXが臭素原子である、ハロゲン置換環式シラン。
Further suitable examples of halogen-substituted cyclic silanes include:
a halogen-substituted cyclic silane, wherein n is 3, m is 6, y is 1, and X is a bromine atom;
a halogen-substituted cyclic silane, wherein n is 5, m is 10, y is 1, and X is a bromine atom;
a halogen-substituted cyclic silane wherein n is 6; m is 12; y is 1; and X is a bromine atom; or
A halogen-substituted cyclic silane, wherein n is 7, m is 14, y is 1, and X is a bromine atom.
適当なハロゲン置換環式シランの他の例には下記が含まれる：
クロロシクロペンタシランおよび/またはジクロロシクロペンタシラン；
クロロシクロヘキサシランおよび/またはジクロロシクロヘキサシラン；
シリルシクロヘキサシランのモノクロロおよび/またはジクロロ誘導体；
シリルシクロペンタシランのモノクロロおよび/またはジクロロ誘導体；
スピロ[4.4]ノナシランのモノクロロおよび/またはジクロロ誘導体；
1および/または2つの塩素置換基を有するシリルシクロペンタシラン；
1および/または2つの塩素置換基を有するスピロ[4.4]ノナシラン；
1および/または2つの塩素置換基を有するシリルシクロヘキサシラン；
1および/または2つの塩素置換基を有するシクロヘキサシラン；
1および/または2つの塩素置換基を有するシクロペンタシラン；ならびに
1および/または2つの塩素置換基を有するシクロトリシラン。
Other examples of suitable halogen-substituted cyclic silanes include:
Chlorocyclopentasilane and / or dichlorocyclopentasilane;
Chlorocyclohexasilane and / or dichlorocyclohexasilane;
Monochloro and / or dichloro derivatives of silylcyclohexasilane;
Monochloro and / or dichloro derivatives of silylcyclopentasilane;
Monochloro and / or dichloro derivatives of spiro [4.4] nonasilane;
Silylcyclopentasilane having 1 and / or 2 chlorine substituents;
Spiro [4.4] nonasilane having one and / or two chlorine substituents;
Silylcyclohexasilane having 1 and / or 2 chlorine substituents;
Cyclohexasilane having 1 and / or 2 chlorine substituents;
Cyclopentasilane having one and / or two chlorine substituents; and
Cyclotrisilane having 1 and / or 2 chlorine substituents.
適当なハロゲン置換環式シランの他の例には下記が含まれる：
ブロモシクロペンタシランおよび/またはジブロモシクロペンタシラン；
ブロモシクロヘキサシランおよび/またはジブロモシクロヘキサシラン；
シリルシクロヘキサシランのモノブロモおよび/またはジブロモ誘導体；
シリルシクロペンタシランのモノブロモおよび/またはジブロモ誘導体；
スピロ[4.4]ノナシランのモノブロモおよび/またはジブロモ誘導体；
1および/または2つの臭素置換基を有するシリルシクロペンタシラン；
1および/または2つの臭素置換基を有するスピロ[4.4]ノナシラン；
1および/または2つの臭素置換基を有するシリルシクロヘキサシラン；
1および/または2つの臭素置換基を有するシクロヘキサシラン；
1および/または2つの臭素置換基を有するシクロペンタシラン；ならびに
1および/または2つの臭素置換基を有するシクロトリシラン。
Other examples of suitable halogen-substituted cyclic silanes include:
Bromocyclopentasilane and / or dibromocyclopentasilane;
Bromocyclohexasilane and / or dibromocyclohexasilane;
Monobromo and / or dibromo derivatives of silylcyclohexasilane;
Monobromo and / or dibromo derivatives of silylcyclopentasilane;
Monobromo and / or dibromo derivatives of spiro [4.4] nonasilane;
Silylcyclopentasilane having 1 and / or 2 bromine substituents;
Spiro [4.4] nonasilane having one and / or two bromine substituents;
Silylcyclohexasilane having 1 and / or 2 bromine substituents;
Cyclohexasilane having 1 and / or 2 bromine substituents;
Cyclopentasilane having one and / or two bromine substituents; and
Cyclotrisilane having 1 and / or 2 bromine substituents.
本発明の範囲および精神から逸脱することなく本明細書に開示する方法および組成物に様々な置換および改変を加えうることは、当業者には容易に明らかになるであろう。用いた用語および表現は、説明のために用いるものであって、限定のためではなく、そのような用語および表現の使用において、明示し、記載した特徴またはその部分の任意の等価物を除外する意図はないが、本発明の範囲内で様々な改変が可能であることが理解される。したがって、本発明を特定の態様および任意の特徴によって例示してきたが、本明細書において開示する概念の改変および/または変形が当業者によって行われてもよく、そのような改変および変形は本発明の範囲内であることが理解されるべきである。 It will be readily apparent to those skilled in the art that various substitutions and modifications can be made to the methods and compositions disclosed herein without departing from the scope and spirit of the invention. The terms and phrases used are for illustration purposes only, and are not intended to be limiting, and exclude the use of such terms and expressions and any equivalents of the stated or described features or parts thereof. While not intended, it is understood that various modifications are possible within the scope of the present invention. Thus, although the invention has been illustrated by specific embodiments and optional features, modifications and / or variations of the concepts disclosed herein may be made by those skilled in the art, and such modifications and variations are Should be understood to be within the scope of
加えて、本発明の特徴または局面をマーカッシュ群または他の代替物の群に関して記載する場合、当業者であれば、本発明はマーカッシュ群または他の群の任意の個々のメンバーまたはメンバーの下位群に関してもそれにより記載されることが理解されるであろう。 In addition, when describing features or aspects of the present invention in terms of a Markush group or other group of alternatives, those skilled in the art will recognize that the present invention is any individual member or subgroup of members of the Markush group or other group. It will be understood that it is also described thereby.
同様に、そうでないと示されていないかぎり、態様に対して様々な数値が提供される場合、範囲の終点として任意の2つの異なる値を取ることによりさらなる態様が記載される。そのような範囲も記載する発明の範囲内である。 Similarly, unless otherwise indicated, when various numerical values are provided for an aspect, further aspects are described by taking any two different values as the endpoint of the range. Such ranges are also within the scope of the described invention.
Claims (19)
ＳｉｎＨｍ−ｙ（ＰＲ’Ｒ）ｙ
式中、ｎは３以上の整数であり；ｍは２ｎまたは２ｎ−２であり；ＲおよびＲ’は独立にＨまたはＳｉＨ３であり；かつｙは１からｎまでの整数である。 Cyclic doped silane having the formula :
Si n H m−y (PR′R) y
Where n is an integer greater than or equal to 3; m is 2n or 2n-2; R and R ′ are independently H or SiH 3 ; and y is an integer from 1 to n.
ＳｉｎＨｍ−ｙ（ＰＨ２）ｙ
式中、ｎは３から１０までの整数である。 The doped silane of claim 1, which is a cyclic compound having the formula:
Si n H m−y (PH 2 ) y
In the formula, n is an integer from 3 to 10.
ＳｉｎＨｍ−ｙ（Ｐ（ＳｉＨ３）Ｒ）ｙ
式中、ｎは３から１０までの整数であり；ｍは２ｎ−２または２ｎであり；ＲはＨまたはＳｉＨ３であり；かつｙは１または２である。 The doped silane of claim 1 having the following formula:
Si n H m−y (P (SiH 3 ) R) y
Where n is an integer from 3 to 10; m is 2n-2 or 2n; R is H or SiH 3 ; and y is 1 or 2.
ＳｉｎＨ２ｎ−ｙ（Ｐ（ＳｉＨ３）２）ｙ
式中、ｎは３から７までの整数であり；かつｙは１または２である。 The doped silane of claim 1 having the following formula:
Si n H 2n-y (P (SiH 3 ) 2 ) y
Where n is an integer from 3 to 7; and y is 1 or 2.
ＳｉｎＨｍ−ｙＸｙおよびＭ（ＰＲ’Ｒ）ｚを含む混合物を反応させて、式：Ｓｉ ｎ Ｈ ｍ−ｙ （ＰＲ’Ｒ） ｙ を有するヘテロ原子ドープシランを提供する段階を含み、
式中、ｎは３〜１０の整数であり；ｍは２ｎまたは２ｎ−２であり；ｙは１または２であり；Ｚは１〜４の整数であり；Ｘはそれぞれ独立にハロゲン原子であり；ＲおよびＲ’は独立にＨまたはＳｉＨ３であり；かつＭは金属原子含有部分である、方法。 A method for preparing a doped silane according to claim 8,
Si n and H m-y X y, and M (PR'R) reacting a mixture comprising a z, wherein: comprises that stage to provide a heteroatom doped silane having Si n H m-y (PR'R ) y ,
Wherein n is an integer from 3 to 10; m is 2n or 2n-2; y is 1 or 2; Z is an integer from 1 to 4; and each X is independently a halogen atom. R and R ′ are independently H or SiH 3 ; and M is a metal atom containing moiety.
ＳｉｎＨｍ−ｙＸｙおよびＭ＊ＰＲＳｉＨ３を含む混合物を反応させて、式：Ｓｉ ｎ Ｈ ｍ−ｙ （ＰＲＳｉＨ ３ ） ｙ を有するドープシランを提供する段階を含み、
式中、Ｍ＊はアルカリ金属であり；かつＸはそれぞれ独立に塩素原子または臭素原子を表す、請求項１１記載の方法。 The step of reacting
Si n and H m-y X y and M * PRSiH 3 by reacting a mixture comprising the formula: include that provides step a doped silane having Si n H m-y (PRSiH 3) y,
12. A process according to claim 11, wherein M * is an alkali metal; and each X independently represents a chlorine atom or a bromine atom.
ＳｉｎＨｍ−ｙＸｙおよびＭ（ＰＨ２）ｚを含む混合物を反応させて、式：Ｓｉ ｎ Ｈ ｍ−ｙ （ＰＨ ２ ） ｙ を有するドープシランを提供する段階を含み、
式中、ｚは１から４までの整数であり；かつＭは金属原子含有部分である、請求項１１記載の方法。 The step of reacting
Si n H m-y X y, and M (PH 2) by reacting a mixture containing z, formula include that provides step a doped silane having Si n H m-y (PH 2) y,
12. The method of claim 11, wherein z is an integer from 1 to 4; and M is a metal atom containing moiety.
ＳｉｎＨｍ−ｙＸｙ
式中、ｎは３から１０の整数であり；ｍは２ｎ−２または２ｎであり；ｙは１または２であり；かつＸはそれぞれ独立にハロゲン原子を表す。 Cyclic silanes having the formula:
Si n H m-y X y
In which n is an integer from 3 to 10; m is 2n-2 or 2n; y is 1 or 2; and each X independently represents a halogen atom.
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